Lemnul a fost folosit de mult timp ca material structural în diferite industrii și este utilizat atât în natură, cât și într-o varietate de materiale din lemn.
Valorile lemnului ca material structural includ o rezistență mecanică suficient de ridicată și o densitate redusă în vrac și, prin urmare, o rezistență specifică ridicată, o bună rezistență la șoc și vibrații. Proprietățile termofizice ale lemnului sunt caracterizate de o conductivitate termică scăzută și de 2-3 ori mai mică decât cea a oțelului, cu un coeficient de temperatură de expansiune liniară. Lemnul are o rezistență chimică mare la un număr de acizi, săruri, uleiuri, gaze. Proprietățile importante ale lemnului sunt capacitatea acestuia de a lipi, capacitatea de a se îmbina rapid cu unghiile, șuruburile, ușurința de prelucrare și îndoire.
Împreună cu aceste avantaje, lemnul are un număr de dezavantaje care limitează utilizarea acestuia ca material structural. Următoarele dezavantaje pot fi notate. higroscopicitate, care este motivul lipsei de stabilitate a formei, dimensiunilor și proprietăților de rezistență ale componentelor din lemn, schimbarea cu umiditate; tendința de a înfrânge bolile fungice; lipsa rezistenței la foc; modul redus de elasticitate; anizotropia proprietăților mecanice, care, datorită structurii fibroase a lemnului, sunt diferite în diferite direcții de acțiune a forțelor; heterogenitatea structurii, ca urmare a faptului că proprietățile materialului sunt diferite nu numai în interiorul aceleiași roci; dar în același trunchi.
Structura lemnului. Lemnul este compus din substanțe organice: 43 - 45% celuloză, 19 - 29% lignină, restul - carbohidrați cu conținut scăzut de molecule și alte componente. Proprietățile lemnului sunt determinate de structura sa. Deoarece lemnul este un material fibros, structura sa este studiată în trei secțiuni: capăt (transversal), perpendicular pe fibre; Radial, care trece prin axa trunchiului, tangențial, mergând de-a lungul trunchiului la o anumită distanță de el.
Defectele de la structura normală, precum și deteriorarea micologică și mecanică, se numesc lemn defect. Defectele reduc proprietățile fizice și mecanice ale lemnului. Proprietățile mecanice ale lemnului sănătos sunt afectate de noduri, fisuri și fibre on-line (înclinate).
Defectele parazitare includ leziuni fungice (miocologice) din lemn. Pentru a dezvolta ciuperci, sunt necesare anumite condiții; temperatura cea mai favorabilă pentru ele este de 2-40 ° C, umiditatea 30-60% și prezența aerului, fără de care dezvoltarea fungului este imposibilă. Ca rezultat al atacului fungic, lemnul este distrus, transformându-se în putregai, putregai. Dacă lemnul este depozitat incorect, apare adesea albastru, care se răspândește rapid și pătrunde în adâncimea materialului. Albastru nu are nici un efect semnificativ asupra proprietăților fizice și mecanice ale lemnului, dar cu o dezvoltare puternică poate provoca daune la ciupercile mai periculoase.
Deteriorarea insectelor (gaura de vierme) se găsește în lemnul tuturor raselor. Prezența unei gauri de vierme afectează gradul de lemn.
Proprietăți fizice. Pentru lemn ca material structural, importanța principală este umiditatea, dimensionalitatea, forma și volumul.
Conținutul de umiditate al lemnului este cantitatea de apă conținută în acesta, exprimată ca procent. Umiditatea este determinată de formula
unde m este masa probei umede la o anumită umiditate în g; m0 este masa probei într-o stare absolut uscată în g (pentru m0, se prelevează masa probei uscate la 100 ± 5 ° C).
Apa conținută în lemn poate fi de două tipuri: apă liberă (capilară), umplutură de goluri interne și legată (higroscopic-scopic), localizată în membranele celulare. Astfel, umiditatea lemnului este compusă din umiditate legată și liberă. Când se usucă, pomul pierde mai întâi apa liberă și apoi începe să piardă apa legată.
Starea lemnului, în care există numai umiditate legată în acesta, se numește punctul de saturație al fibrelor. Pentru diferite specii de arbori, cantitatea maximă de umiditate legată variază de la 23 la 30%. Conținutul de umiditate din lemnul proaspăt tăiat este de 50 - 100%; Drewes-in nu culcat timp îndelungat în aer (aer uscat) Infiintam INDICA-umiditate de 10 - 20%, în condiții ambientale (lemn-o cameră uscată) - 7 -10% umiditate și umiditatea lemnului la absolut uscat de la zero. Umiditatea care îndeplinește condițiile din sala de producție se numește umiditatea de producție. Pentru umiditatea standard a lemnului se presupune o umiditate de 15%, adică umiditatea medie a lemnului uscat la aer. Toate proprietățile lemnului pentru comparație pot fi stabilite la o umiditate standard de 15%. Producția, umiditatea trebuie să fie egală cu cea operațională sau cu 2% mai mică (altfel lemnul se va micșora).
Modificarea dimensiunii și a formei lemnului este asociată cu o modificare a conținutului său de umiditate. Aceste schimbări sunt exprimate prin contracție, umflare și corupție. Când lemnul se usucă, umiditatea liberă este mai întâi îndepărtată din ea, în timp ce dimensiunile celulelor nu se schimbă (numai masa scade); din momentul punctului de saturație, pereții fibrei fibrelor de lemn pierd umiditatea legată și se micsorează.
Strângerea lemnului este o reducere a dimensiunilor liniare și a volumului lemnului atunci când se usucă (exprimat în procente). Contracția depinde de direcție: astfel, cea mai mare contracție are loc în direcția tangentă, cea mai mică - de-a lungul fibrelor.
Contracția este un fenomen negativ, în primul rând, deoarece trebuie luat în considerare la fabricarea pieselor și, în al doilea rând, cauzează apariția în lemn a solicitărilor interne care provoacă fisuri și răsturnări.
Lemnul de specii diferite are aceeași compoziție chimică, astfel th materialul de densitate care formează peretele celular, considerat a fi 1,54 g / cm 3. Pentru scopuri practice, este important să se cunoască greutatea volumului, Koto-paradis depinde de conținutul de umiditate și coeficientul de contracție volumetrică. Valoarea lemnului este de 0,34-0,98 g / cm3. Brichetele sunt din lemn de pin, molid, brad, tei, aspen, arin; foarte grele: carpen, pere, cherestea. Cu cât este mai mare densitatea în vrac, cu atât este mai densă lemnul și cu atât mai bine rezistă încărcăturile.
Protecția lemnului împotriva umezelii, dezintegrării și aprinderii. În condițiile de exploatare sau depozitare a lemnului în aer liber, conținutul său de umiditate poate crește semnificativ și poate cauza putrezirea elementelor din lemn. Pentru a combate acest dezavantaj, se folosesc plăcuțe de impermeabilizare, vopsele și lacuri și antiseptice.
Antisepticelor sunt soluții apoase de săruri minerale (fluorură de sodiu, clorură de zinc, sulfat de cupru, etc.) și soluțiile spiro-NELS și compuși hidroxibifenil rtutnoorganicheskih. Antiseptirovanie produsă prin smălțire, pulverizare, impregnare sub presiune.
Lemnul este ușor aprins de foc (punctul de aprindere 330-470 ° C). Pentru a spori rezistența la foc (deși este imposibil să se facă lemnul cu tot ceea ce este ignifugat), se utilizează o serie de metode. Prima metodă cea mai eficientă de protecție este impregnarea cu substanțe chimice - substanțe ignifuge, a doua - vopsirea cu vopsele ignifuge. Ca inhibitori de flacără sunt utilizați săruri de amoniu și săruri ale acidului fosforic sau acid boric. Vopselele care împiedică vārfurile ar trebui să fie neinflamabile și neconductoare. Acestea includ vopsele silicate pe bază de sticlă lichidă și vopsele perclorovinil.
Soiuri de materiale din lemn. Materialele din lemn natural sunt utilizate sub formă de cherestea și semifabricate. În funcție de mărimea secțiunii transversale, distingem grinzile a căror lățime și grosime sunt mai mari de 100 mm; bruski lățime nu mai mult de două ori grosimea; plăci cu o lățime mai mare de două ori grosimea (plăcile subțiri înguste se numesc șipci).
Cherestea de rasinoase este folosita pe scara larga, deoarece are o rezistenta ridicata, mai putin predispusa la dezintegrare, in special pin; din lemn tare, stejar și cenușă sunt potrivite pentru îndoire; fagul și mesteacanul servesc drept înlocuitori. Tipurile de foioase conifere și tari sunt utilizate pentru piese încărcate cu putere. Pietrele moi (var) sunt materiale fără forță. Cherestea de conifere este utilizată în construcția navală, în autovehicule (piese de camion), în vagoane de transport feroviar, mașini agricole etc. Semifabricatele din lemn sunt utilizate în aceleași scopuri și modele.
Furnir - un șlefuit larg, chiar și din lemn, obținut prin prindere sau prin așchiere. Grosimea plăcilor de furnir este de la 0,55 până la 1,5 mm. Furnir este un produs semifabricat pentru fabricarea placajului, a materialelor plastice laminate din lemn și lipirea părților îndoite. Furnir cu o textura frumoasa (stejar, fag, etc) este folosit ca material de captuseala pentru produse din lemn.
Placajul este un material de foaie obținut prin lipirea straturilor de furnir. Grosimea placajului este de la 1 la 12 mm, materiale groase fiind numite pli-tami. În funcție de adezivul adeziv despicare și gradul de rezistență la apă de placaj fabricat pe clase: PSF pe un adeziv fenolformaldehidică cu rezistență îmbunătățită la apă, FC - uree în FBA pe albuminokazeinovom și adezivi cu o rezistență medie a apei și adezivii proteice FB limitate de rezistență la apă.
Lemnul presat este obținut prin bare de presare la cald, plăci, semifabricate și este supus unui tratament termic special într-o stare compactă.
lemn presat are următoarele proprietăți: densitate în vrac 1,1-1,42 g / cm 3. Rezistența la tracțiune a fibrelor sub tensiune de-a lungul 14-23 kgf / mm 2. compresiune 9-13 kgf / mm2 flexiune 15-20 kgf / mm 2. Rezistența la impact este de 60-80 kgf-cm / cm2.
Lemnul presat este un substitut pentru metalele feroase și neferoase și materialele plastice. Este utilizat pe scară largă pentru fabricarea pieselor de mașină care lucrează sub sarcini de impact (camă, segmente de angrenaj, lagăre, bucșe etc.). Garniturile din lemn, comparativ cu cele din bronz, au jumătate din uzură și consumul de ulei de lubrifiere este redus.
Placile din lemn sunt fabricate prin presarea la cald a cipului cu un liant. Plăcile sunt fabricate din placaj cu straturi (PS-1, PT-1), cu trei straturi (PS-3, PT-3) și placaj furniruit, bu-maga (ES, EM).
Placile din lemn sunt utilizate pentru podelele și părțile laterale ale camioanelor și remorcilor, în construcția de mașini, în construcții, în producția de mobilier etc.
Plăcile din fibre de lemn sunt fabricate din fibre de lemn (lemn măcinat), uneori cu aditivi de compuși legați. Sub acțiunea temperaturii ridicate și a presiunii înalte, fibrele lemnoase sunt presate într-un material la fel de puternic. Plăcile sunt subdivizate în poros moale (M-4, M-12, M-20), semi-solid (PT-100), solid (T-350 T-400) și super-dur (CT-500). În industrie, se produc și plăci acustice care au un coeficient de absorbție a sunetului de 0,2-0,3 la o frecvență de vibrație de 300 Hz și de 0,4-0,5 la 1000 Hz. Plăcile din fibră de sticlă sunt utilizate pentru căptușirea vagoanelor de călători, finisarea interioară a autobuzelor în industria radiotehnică, în construcții etc.
Capitolul 1 PREZENTAREA GENERALĂ A STRUCTURII METALELOR
Structuri cristaline ale metalelor și aliajelor
1.2. Defecte în structura cristalelor reale
1.3. Cristalizarea metalelor
1.4. Polimorfismul metalelor
1.5. Informații de bază despre aliajele metalice
1.6. Diagrame ale stării aliajelor binare
1.6.2. Schema de faze pentru aliaje ale căror componente sunt solubile în stare solidă (tip II)
1.6.1. Diagrama de fază a aliajelor ale căror componente sunt insolubile în stare solidă (tip I)
1.6.3. Schema de fază a aliajelor ale căror componente sunt limitate solubile în stare solidă (tip III)
1.6.4. Schema de faze a aliajelor, ale căror componente formează un compus chimic stabil (tip IV)
1.6.5. Relația dintre proprietățile aliajelor și tipul diagramei de stare
Capitolul 2 DIAGRAMUL STAȚIEI DE ALIMENTE ALE CALDURILOR DE FEROVIAR
2.1. Componente structurale ale aliajelor de fier cu carbon
2.2. Secțiunea diagramei de stare Fe-Fe3C cu concentrația de carbon 0. 2.14%
2.3. Secțiunea diagramei de stare Fe-Fe3C cu o concentrație de carbon de 2,14. 6,67%
CAPITOLUL 3 PROCESAREA TERMICĂ
3.1. Bazele tratamentului termic al oțelului
3.1.2. Transformările austenitei după răcire
3.1.1. Transformarea perlitului în austenită și creșterea cerealelor austenite după încălzire
3.2. Principalele tipuri de tratare termică a oțelului
3.2.1. Reacția oțelurilor
3.2.2. Încălzirea oțelurilor
3.2.3. Încălzirea și rigiditatea oțelului
3.2.4. Suprafețe de întărire
3.2.5. Eliberarea oțelului
3.3. Tratamentul termomecanic al oțelului
3.4. Tratamentul termic al fontei
3.5. Defecte de tratament termic al oțelului
4.1. Bazele tratamentului termic chimic al oțelurilor
4.5. Metalizare prin difuziune
CARBON ȘI OȚEL DIAMOND
5.1. Efectul impurităților asupra proprietăților oțelurilor
5.2. Clasificarea oțelurilor
5.3. Oțel carbon
5.4. Aliaj de oțel
5.4.1. Oțeluri structurale
5.4.2. Oțeluri de unelte
5.4.3. Oțeluri speciale
METALE COLORATE ȘI ALIMENTE
6.1. Concept general de metale neferoase
6.2. Aluminiu și aliajele sale
6.3. Magneziu și aliajele sale
6.4. Cuprul și aliajele sale
6.5. Titan și aliajele sale
7.1. Clasificarea materialelor compozite
7.2. Caracteristicile producției CM prin metode de fază lichidă
7.4. Metode și condiții pentru obținerea CM eutectic
7.3. Caracteristici de obținere a CM prin metode de fază solidă »
7.5. Tehnologia de fabricare a KM dispersate
7.6. Tehnologie Layered CM
8.1. Fabricarea pulberilor metalice
8.2. Pulberi de turnare
8.3. Sinterizarea materialelor pulverulente
8.4. Proprietăți și aplicații ale materialelor pulverulente
8.5. Ceramica tehnica
8.6. Materiale ceramice-polimer
9.1. Concept general de materiale nemetalice
9.2.1. Structura și clasificarea polimerilor
9.2.2. Proprietățile polimerilor
9.3. Materiale plastice și materiale compozite polimerice
9.3.1. Compoziția și clasificarea materialelor plastice
9.3.2. Tehnologie de obținere a produselor din materiale plastice și materiale compozite polimerice
9.4. Materiale din cauciuc
9.5. Construcții celulare și panouri
3. Knorozov B.V. Tehnologia științei metalelor și materialelor / B.V. Knorozov, LF Usova și colab., M. Metalurgy, 1987, 800 p.
4. Kuzmin B.A. Tehnologia metalelor și a materialelor structurale / B.A. Kuzmin. M. Mashinostroenie, 1989. 494 p.
6. Știința și tehnologia metalului metalelor / Ed. VP Solntsev. M. Metallurgy, 1988. 512 p.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: